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孙家祥
(安徽恒兴建设工程有限公司,安徽马鞍山243000)
【摘 要】通过重锤强夯技术在烧结料场地基处理中的应用,分析了如何运用重锤强夯法进行地基处理,同时详细阐述了重锤强夯的施工参数及工艺,也提出了地基加固质量保证的一些措施.
【关键词】重锤强夯法;施工参数;地基处理
一、引言
如今强夯法被大量运用于实际工程中,经实践证明该种方法是一种较好的加固地基方法.它的主要优点是与砂井法相比不需要特定的材料,而相比于堆载和预压法又可以省却大量的预压材料和时间.但是采用强夯法进行地基加固工艺比较繁琐,所以在实际工作中减少差异沉降,提高承载能力,通常需要更加严谨的设计和更高的施工技术.这样才能够保证施工的质量.
二、重锤强夯的作用原理
重锤强夯法的作用原理是通过用巨锤(锤重一般为80kN~250kN),从高处自由下落(落距一般为8m~40m)对软基施加巨大的冲击能及冲击波,使土中出现很大的冲击应力.由于土是由固、液、气三态组成,土体中产生瞬间变形,土层孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂缝,形成良好的排水通道,使土中的孔隙水和气体逸出,土粒重新排列,经过时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性,强夯法还能改善砂类土抵抗振动液化的能力,消除湿陷性黄土的湿陷性,是一种经济和有效的软基加固方法.
三、场地工程地质条件
根据地勘资料,场区地层自上而下为:(1)地下水位较高,在自然地坪以下0.8m左右.(2)第四纪全新世海陆交互相(Q4.)淤泥质粘土:平均厚度0.85m,最大厚度4.60 m,分布较普遍,流塑u软塑,高含水量、高孔隙比、高压缩性、低承载力,工程性质差.(3)粉土层:粉土层的标高在地面以下1.5m~6m.勘探报告提示粉土层的地基承载力为l2t/m2~l3t/m2.(4)淤泥质粉砂层:位于地表以下6m~14m,具有高压缩性.四、地基处理方法的选择考虑到烧结料场堆料后地基可能产生较大沉降,同时对外侧土体产生侧压力,致使局部土体隆起,对堆取料机轨道地基产生挤压,造成堆取料机运行故障,甚至无法运行.因此必须解决地基沉降和侧向土体稳定问题.对于此类场地,常见的处理方法是:置换、挤密、深层搅拌、化学注浆、悬喷桩、强夯等方法.比较上述方法的施工工艺,考虑地质条件和经济等因素,经分析确定采用强夯法进行地基处理.
强夯处理的关键在于选取适宜的夯击参数,参数选取适当,会取得理想的效果,否则,将可能出现“橡皮土”现象,甚至出现震陷等不利情况,取得适得其反的效果.
五、强夯的施工参数及工艺
强夯的施工参数及工艺强夯法又称动力固结法或动力压实法,它是反复地将很重的锤提到一定的高度使其自由落下,给地基以冲击和震动能量,迫使土体孔隙压缩,土体局部液化,在夯点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土体重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基的强度及降低其压缩性,并消除湿陷性,改善地基性能.为此,根据国内外强夯施工经验并对试夯效果进行综合分析比较,选择以下适合该工程地质条件的强夯施工参数.
(一)单点夯击能
根据menard公式:H等于a
——加固土层厚度,单位:m,
——夯锤重量,单位:KN,
——落距,单位:m,
——经验系数,设计值取0.5;
——重力加速度.
由menard公式结合设计处理深度、施工机械等因素,单点夯击能确定在2250kN.m,满夯采用1200kN.m.
(二)锤重和落距
点夯夯锤锤重15t,底面积A等于4.2m2,满夯夯锤锤重12t,底面积A等于4.5m2.点夯夯锤落距15m,满夯夯锤落距为lOm.
(三)点夯击次数
每一点的夯击次数,应以使土体竖向压缩最大,而侧向位移最小为原则.频率为每分钟夯击1~2次.按设计要求,点夯夯击次数对于第一遍夯点每点为10击,第二遍夯点为5~8击;满夯每点为2~3击.在施工中,收锤还要满足下列条件:(1)对于点夯最后两击的平均沉降量不大于Scm,满夯最后两击的平均沉降量不大于2cm.(2)夯坑周围地面不发生较大的隆起,一般控制在lOcm以内.(3)不因夯坑过深而发生起锤困难.
(四)夯击遍数及夯点布置
夯击遍数根据地基的性质确定,土体压缩层越厚,土质颗粒越细,同时含水量较高,需要的夯击遍数越多.由于路基全线土质为细粒土,故强夯分3遍进行.第1、2遍为点夯,夯点布置成正方形.夯点间距一般根据压缩层厚度和土质条件确定,夯点间距为6.Om,为了使深层土得以加固,第一遍夯击点的间距要大,这样才能使夯击能量传递到深处.第二遍夯点布置在上一遍夯点的中间.第三遍为满夯,是以较低的夯击能进行夯击,彼此重迭搭接,一般搭接四分之一锤径,用以确保地表土的均匀性和较高的密实度.
(五)相邻两遍的间歇时间
两遍点夯间应有一定的时间间隔,以利于土中超静水压力的消散,所以间歇时间取决于超静水压力的消散时间.一般土粒细、含水量高、土层厚,间歇时间越长,对于该路段湿陷性黄土采用的间歇时间为1周.
六、施工质量检验
地基经过强夯处理14天后,在现场同一断面的不同深度取样,针对图的湿陷性做室内土工试验;并在现场做了标准灌入试验.得到的具体一些数据(见表2).
桩基施工:强夯地基施工处理工程论文范文:13798968787
实践证明:强夯法具有设备简单、施工便捷、适应范围广、节约材料、降低投资、工期短等优点,在处理湿陷性黄土地基中有着广阔的前景.
七、地基加固质量保证措施
(一)做好强夯施工前预控工作
夯击之前做好勘查工作,来接强.夯区域排水涵洞位置等情况.后明确强夯地基施工质量控制要点.接下来仔细审查由施工单位报送的强夯地基施工工艺一及质量保证措施是否具有可行性.应先在施工现场任意选取一个或几个较典型的试验区进行试夯,而后方可强夯施工,核对强夯的有关参数.同时也需要加强现场管理和以及相关人员素质的提高,各司其职,操作人员、记录人员应注意自己的工作重点所在,作业时精神要集中,夯锤升降应平稳,切忌夯坑错位或坑底倾斜过大,出现以上情况要及时纠正.
(二)严格做好过程质量控制
开夯前,应例行检查夯锤重量和落距,确保单击夯击能量达到设计要求.每一遍夯击之前,应复核夯击点放线情况,夯完后检查夯坑位置,若有偏差或漏夯情况及时作出纠正.同时现场施工人员要着重注意检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量是否正确以及两遍之间必须有足够的时间间隔等.
(三)严格控制强夯地基质量验收
强夯施工结束后,应配合监理人员间隔一定时间之后对地基质量进行检验.进行质量检验时,数量应视场地复杂程度而定,如果是简单的一般建筑物,每个建筑物地基的检测点至少为3处,检验深度应不小于设计深度.配合监理人员做好夯击质量和夯击效果检验,检验中不符合设计要求的或未达到预期效果的时应及时采取其补救措施,直到上一道工序合格后方能转入下一道工序施工.若试夯完成,待孔隙水压力完全消散后,在试夯区取样试验,以便进行对比分析.
八、结语
通过本文重锤强夯技术在烧结料场地基处理中的应用,可以得出强夯地基的加固效果相当好,一般情况下地基强度能够提高2~5倍,压缩性能够降低2~10倍,加固影响深度能够达到6m~lOm不等.同时,施工速度快,节省成本,对于大多数土质都适用.因此,在实际工程中,只要掌握了强夯法质量控制的要点,解决好强夯施工中的排水问题,便可以很好的提高地基的加固质量.
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